¿Hay alguna diferencia en la forma en que se forma la radiación gravitacional y electromagnética (u ondas) en una estrella?

Puntos de similitud y diferencia:

• Ambos son causados ​​por cosas aceleradoras: carga por ondas EM, masa por GW.
• Las ondas EM de las estrellas provienen de electrones en aceleración que se mueven aleatoriamente en las altas temperaturas de las capas externas de la estrella. Eso produce ondas EM del tipo distintivo de radiación de cuerpo negro, que es máximamente aleatorio, y típicamente en la región infrarroja y visible para las estrellas, que son, err, candentes.
• Los GW son producidos por la estrella que acelera corporalmente. Dado que una estrella no puede simplemente levantarse y hacerlo por sí sola debido a la conservación del impulso, tiene que estar en órbita con otra estrella. (Una explosión asimétrica también podría hacerlo, pero las simulaciones de supernovas sugieren que es poco probable). Las únicas estrellas que pueden estar en una órbita lo suficientemente apretada como para generar cantidades significativas de GW se queman, muy densas: estrellas de neutrones o agujeros negros.
• Debido a que la carga eléctrica viene en dos signos, positivo y negativo, las ondas EM tienen dos polarizaciones separadas 90 ° que se parecen a – y | . Excepto cerca de las manchas solares, la luz de las estrellas tiene una mezcla aleatoria de polarizaciones. Pero debido a que solo hay masa positiva, los GW tienen dos polarizaciones separadas 45 ° que se parecen a + yx. Cada detector LIGO tiene forma de L y solo es sensible a uno de ellos. Afortunadamente, la mayoría de los eventos serán una mezcla como se ve desde la tierra, pero aún podemos perder algunos por completo.

En la práctica, los procesos son bastante diferentes.

La radiación electromagnética se emite constantemente por las reacciones nucleares que ocurren en la estrella. Entonces esto resulta en una emisión constante de luz y las otras partes o el espectro electromagnético. La estrella pierde constantemente masa que convierte en energía EM.

Las ondas gravitacionales, por otro lado, solo se emiten cuando el cuerpo de masa sufre una aceleración. Una estrella solitaria e inercial, por grande que sea, no emite ondas gravitacionales. Solo cuando la estrella se acelera por la atracción gravitacional de otro cuerpo, emite ondas gravitacionales. Para estrellas de tamaño normal, el efecto es muy pequeño y estamos lejos de tener la tecnología para detectar esas ondas muy débiles, es solo para cuerpos muy masivos que sufren aceleraciones significativas, como agujeros negros o estrellas de neutrones que chocan, que podemos esperar detectar sus Ondas gravitacionales de radiación.

Las ondas gravitacionales no provienen de la conversión de masa en energía, sino de la conversión de energía cinética (momento) en energía. Los cuerpos no pierden masa por la emisión de ondas gravitacionales.

Las ondas electromagnéticas se crean cuando se acelera una carga eléctrica (o corriente). Cuando eso sucede, parte del campo eléctrico se libera y se aleja a la velocidad de la luz.

Las ondas gravitacionales se crean cuando una masa (o haz de energía o impulso) se acelera. Lo que sucede es que parte del campo gravitacional se suelta y se aleja a la velocidad de la luz.

La radiación electromagnética y gravitacional se crea de manera análoga. Las cargas eléctricas de aceleración o desaceleración producen radiación EM (radiación Bremsstrahlung). Del mismo modo, la aceleración o desaceleración de las masas produce radiación gravitacional. Hay algunas diferencias: las masas son solo positivas, a diferencia de las cargas eléctricas que pueden ser positivas o negativas. Y las masas similares se atraen, a diferencia de las cargas eléctricas, que repelen.

Como otros han señalado, sí, son muy diferentes. Ambas son olas, pero la similitud prácticamente termina allí. La radiación electromagnética son ondas de la interacción electromagnética, generadas por cargas aceleradoras (en el modelo clásico), pero liberadas solo en múltiplos del cuanto para la interacción electromagnética. Las ondas gravitacionales son las ondas de la interacción gravitacional, que muy a diferencia de las ondas EM, son ondas en el espacio-tiempo mismo. Esa es la gran diferencia.

ADVERTENCIA: RESPUESTA MUY SIMPLISTA ABAJO

En realidad, hay una diferencia en el proceso básico en sí. Las ondas electromagnéticas se crean acelerando (y quizás oscilando) la carga, mientras que las ondas gravitacionales se crean haciendo lo mismo con la energía de masa. Pueden estar conectados pero son distintos.